Ⅰ. 서 론

어깨관절은 인체에서 운동성이 가장 높은 관절로써 운 동성이 높지만, 안정성은 낮은 해부학적 특징을 가지고 있는 관절이다(Neumann, 2013). 어깨관절은 절구관절로 써 3축 움직임을 가진다(Culham, Elsie & Malcolm, 1993;Neumann, 2013). 관절오목의 깊이가 깊어 넙다리뼈 머리 와 넓은 접촉면을 가지는 엉덩관절과는 달리 얕은 관절오 목과 큰 위팔뼈머리의 결합으로 접촉면이 좁아 돌림근띠 및 관절주머니 인대 등의 주변 결합조직들에 의하여 안정 성이 유지된다(Veeger & Van Der Helm, 2007). 어깨관절 의 기능적 움직임은 사람의 상체 기능에 매우 중요한 부분 이며, 어깨관절 내에서 정상적인 움직임은 어깨관절 복합 체의 유기적인 움직임에서 나온다(Neumann, 2013). 어 깨관절 복합체는 오목위팔관절(Glenohumeral joint), 복 장빗장관절(Sternoclavicular joint), 봉우리빗장관절 (Acromioclavicular joint), 어깨가슴관절(Scapulothoracic joint)로 구성된다. 특히 오목위팔관절은 어깨관절 복합체 에서 실질적인 움직임의 중심이다(Neumann, 2013).

어깨관절의 정상적인 운동에는 오목위팔관절의 움직임 과 함께 어깨관절 복합체의 다른 관절들의 움직임도 중요 하며, 오목위팔관절의 벌림과 어깨가슴관절의 위쪽돌림 이 2:1로 동시에 움직이는 어깨위팔리듬(Scapulohumeral rhythm)이 대표적이다(Neumann, 2013). 그러나 현대인 들이 겪는 대부분의 어깨 통증은 어깨위팔리듬이 제대로 일어나지 않아 생기는 경우가 많으며, 대표적인 예시로 충돌증후군이 있다(Lewis et al., 2001). 충돌증후군이란 위팔뼈머리와 봉우리돌기 사이 공간에서 가시위근 힘줄 및 봉우리 밑 주머니 등의 기계적 손상이라고 정의하고 있다(Neer, 2005). 이러한 경우 어깨뼈의 위쪽돌림 움직 임에 기여하는 위등세모근(Upper Trapezius; UT), 아래 등세모근(Lower Trapezius; LT), 앞톱니근(Serratus Anterior; SA)의 근력이 균형을 이루어 봉우리밑주머니공 간을 확보해 주어야 한다(Camargo & Neumann, 2019;Michener, McClure & Karduna, 2023). 봉우리밑주머니 공간의 확보를 위해 임상에서는 어깨뼈 위쪽돌림근육들 중 어깨뼈를 가슴우리에 붙어있게 유지해 주며, 어깨뼈 위쪽돌림 역할을 하는 앞톱니근의 근력 강화에 중점을 둔 다(Neumann & Camargo, 2019). 대표적으로 월 슬라이 드 운동과 푸쉬업 플러스 운동이 사용되고 있으며, 월 슬 라이드 운동과 푸쉬업 플러스 운동 중, 어깨관절의 내밈 과 위쪽돌림이 함께 일어나는 월 슬라이드 운동이 어깨관 절의 내밈의 동작만 가지는 푸쉬업 플러스 운동보다 어깨 관절의 기능적 재활에 효과적이다(Hardwick 등, 2006). 또한 어깨뼈 아래쪽 돌림 증후군 환자에게 월 슬라이드 운동을 적용하였을 때 통증이 감소하고 어깨뼈 정렬을 개 선하는데 효과적이라고 보고하였다(Kim T H & Lim J Y, 2016).

임상에서는 운동강도의 증가를 위하여 운동 시 체중부 하를 증가시키는 방법을 사용한다(Krause 등, 2009). 런 지 운동에서 발의 위치에 따른 체중부하의 변화가 하체 근육들의 근활성도에 미치는 영향에 대한 연구가 진행되 어 있으나(박훈영, 김난향 & 차용준, 2018) 월 슬라이드 운동에서 발의 위치 변화에 따른 체중부하의 변화가 근활 성도에 미치는 영향에 대한 연구는 충분히 이루어져 있지 않다.

따라서 본 연구에서는 월 슬라이드 운동을 수행할 때, 발의 위치에 따른 앞톱니근, 위등세모근, 아래등세모근의 근활성도를 비교하여 어깨뼈 위쪽돌림근육의 강화에 가 장 효과적인 발의 위치를 제시하고자 하였다.

Ⅱ. 연구 방법

1. 연구 대상자

본 연구는 F 피트니스 센터에서 건강관리를 하는 회원 중 실험방법에 대한 절차와 방법을 충분히 설명한 후 자발 적으로 참여 의사를 밝힌 30명의 성인을 대상으로 진행하 였으며, 선행논문을 참고하여 대상자의 수를 산정하였다 (Ludewig et al., 2004). 모든 대상자는 연구의 목적, 방법 및 절차에 대해 충분히 설명을 듣고 동의서를 작성한 후 연구에 참여하였다.

또한, 연구대상자의 안전과 권리 보호 및 생명윤리에 관한 법률을 준수하기 위하여 동의대학교 생명윤리위원 회의 승인을 받아 본 연구를 진행하였다(DIRB-202311- HR-E-37). 연구대상자 선정은 어깨관절 굽힘 관절가동 범위가 정상범위(0~180°)인 사람, 맨손근력검사 시 근력 이 4등급 이상인 사람인 사람을 선정기준으로 하였다. 제 외기준은 앞불안검사(Anterior apprehension test) 및 죠 브 재위치 검사(Jobe’s replacement test) 시 불안에 대해 양성인 사람, 최근 6개월 이내 어깨에 정형외과적 수술이 나 어깨 기능에 영향을 미칠 수 있는 질환이 있는 사람으 로 하였다(Garving et al., 2017). 대상자의 일반적인 특성 은 Table 1과 같다.

2. 측정도구 및 실험도구

1) 표면근전도(Surface Electromyography)

본 연구는 표면 근전도(Delsys Tringo Wireless EMG system, Delsys. Inc, Boston, 미국)를 사용하여 앞톱니 근, 위등세모근, 아래등세모근에 전극을 부착하여 근활성 도를 측정하였다. 전극의 부착 부위는 피부의 저항을 최 소화하기 위해 소독용 알코올 솜으로 피부를 소독한 후 각 근육별로 최대 저항을 줄 수 있는 자세를 취하게 한 뒤, 최대로 근육을 수축시켜 가장 뚜렷한 근육의 중앙 힘 살부위(Muscle belly)에 근섬유와 평행하게 부착하였다 (Figure 1)(Figure 2).

월 슬라이드 운동을 수행하기 전 근전도 자료의 정규화를 위해 각 근육이 최대로 활성화되는 자세에서 최대 수의적 등척성 수축(Maximal voluntary isometric contraction: MVIC)을 5초간 3회 반복 시행하여 시작과 마지막 1초를 제외한 3초 동안의 MVIC 값을 평균화하여 기준 근육 수축 값을 측정하였다(Cram, 2003). 월 슬라이드 운동을 수행할 때 연구대상자가 시작 자세로부터 5초 동안 어깨관절 150°까 지 동심성 수축을 실시하였다. 동심성 수축 동안의 근활성도 를 3회 측정하였고 측정된 값을 평균화하여 사용하였다. 3회 측정 중 운동 사이에 1분의 휴식을 부여하였다.

모든 근전도 값의 측정값은 EMGworks Analysis(Software Version 4.0, Dels ys. Inc, 미국)에서 분석하였다. 근전도 신호의 표본추출률(sampling rate)은 4000Hz로 설정하였 고, 주파수 대역폭(bandwidth)은 20~450Hz 설정하여 잡음 을 제거하여 실효치 진폭인 평균 제곱근(root mean square, RMS) 값을 얻었다. 기타 신호의 처리는 정류(rectification) 와 평활화(smoothing)로 처리하였다. 근전도 신호의 정규화 는 사전에 측정된 MVIC에 근활성도 신호의 평균 제곱 근 값을 나누어 %MVIC 값으로 산출하였다.

3. 실험절차

본 연구는 비동등 사후통제 집단설계(non-equivalent posttest-only control group design)로 하였다. A, B, C 로 구성된 세 집단은 서로 다른 발의 위치에서 월 슬라이 드 운동을 수행하였다. A, B, C 집단 사이에 앞톱니근, 위등세모근, 아래등세모근의 근활성도를 비교하였다.

제비뽑기를 하여 대상자 30명을 A 집단 10명, B 집단 10명, C 집단 10명씩 배분하였다(Ludewig et al, 2004). 아래팔로 벽을 지지하고 벽과 평행하게 바로 선 자세에서 의 발의 위치를 100% 위치로 설정하였다. A 집단은 100% 위치로, B 집단은 150% 위치로, C 집단은 200% 위치로 설정하여 집단을 분류하였다. 측정 전 연구대상자들에게 근피로 방지를 위하여 실험 전 48시간은 상체에 저항운동 을 하지 않도록 지시하였다. 측정은 월 슬라이드 운동 자 세에 대해 5분의 구두교육과 5분의 사전연습 이후 실시하 였으며, 조건을 표준화하기 위해 동일한 장소에서 시행하 였다. 실험 시작 전 연구대상자들에게 바로 벽과 평행하 게 선 자세에서 팔꿈치 90°굽힘, 어깨관절 90°굽힘 자세를 만들고 벽에 아래팔을 지지한 자세에서 벽으로부터 발 앞 쪽 끝 사이의 거리를 측정하였고(Table 2), 이 값을 100% 값으로 설정하였다. 이후 바닥에 집단에 해당되는 위치에 테이프를 사용하여 표시하였다(Figure 3). 근활성도는 월 슬라이드 운동의 동심성 수축 과정 동안 측정하였으며, 5초의 동심성 수축 중 처음 1초와 마지막 1초를 제외한 3초 동안의 근활성도 값을 산출하였다.

1) 월 슬라이드 운동

연구대상자들은 바로 선 자세에서 양쪽 다리를 어깨넓 이만큼 11자로 벌리고 선다. 양쪽 팔은 어깨관절 90°굽힘, 팔꿉관절 90°굽힘, 손목관절 중립 자세로 벽을 지지하고 선 후 팔꿈치로 벽을 밀어 어깨뼈 내밈 자세를 만든다. 이후 뽑은 종이에 따라 바닥에 표시해 놓은 테이프를 보고 발을 위치 시킨 후 월 슬라이드 운동을 수행하였다. 어깨 뼈 내밈 자세를 유지한 상태로 어깨관절 150°굽힘 범위까 지 월 슬라이드 운동을 수행하였으며, 운동 시 어깨뼈 들 임 동작이 나타나면 실패로 간주하였다. 운동 중 척추의 정상 만곡을 유지하고 머리의 위치가 어깨 근육 활동에 영향을 주지 않도록 하기 위해 실험보조자가 100cm의 나 무막대기를 사용하였다(Thigpen 등, 2010).

5초 동안 월 슬라이드 운동을 수행하였으며, 동일한 과 정을 3회 반복하였고, 1회 실시 후 1분 동안의 휴식을 부여 하였다. 검사자는 대상자가 월 슬라이드 운동을 수행하는 동안 “팔꿈치가 벽에서 떨어지지 않게 하세요”, “몸통을 막대기에서 떨어뜨리지 마세요”, “아래팔을 수직으로 유 지하세요”의 구두지시를 하였다. 운동을 수행하는 동안 몸통에서 폄의 보상작용 및 어깨뼈 들임이 발생하지 않는 지 확인하였다.

4. 자료 분석

본 연구에서 측정된 자료는 SPSS 26.0 for windows (IBM Corp, USA) 프로그램을 이용해 분석하였고, 통계적 검증을 위한 유의수준(α)은 .05로 설정하였다.

연구대상자의 일반적 특성은 기술통계를 통해 산출하 였고, 정규성검정은 샤피로 윌크(Shapiro-wilk)검정으로 실시하였다. 정규성검정을 만족하여 모수 통계 방법을 실 시하였다.

세 집단 간 발의 위치에 따른 월 슬라이드 운동에서 앞톱니 근, 위등세모근, 아래등세모근의 근활성도 차이를 알아보기 위해 일원배치분산분석(One-way analysis of variance)을 실시하였다. 사후분석은 본페로니 검정(Bonferroni test)을 실시하였다.

Ⅲ. 연구 결과

1. 연구대상자의 일반적 특성

본 연구에서는 총 30명이 연구에 참여하였고, 연구대상 자의 각 집단별 세부적인 일반적 특성은 다음과 같다 (Table 1).

2. 발의 위치

각 집단 별 벽으로부터 측정한 발의 위치는 다음과 같 다(Table 2)(Figure 3).

3. 근활성도

1) 발의 위치에 따른 앞톱니근의 근활성도 비교

앞톱니근의 근활성도는 A 집단에서 50.08±8.61%, B 집단에서 68.84±5.98%, C 집단에서 47.32±6.58%로 측정 되었다. 사후분석 결과 B 집단이 A 집단보다 유의한 증가를 보였다(p<.05). 또한 B 집단이 C 집단보다 통계학적 유의한 증가가 있었다(p<.05). 그러나 A 집단과 C 집단 간 비교에서 통계학적 유의한 차이가 없었다(p>.05)(Table 3).

2) 발의 위치에 따른 위등세모근의 근활성도 비교

위등세모근의 근활성도는 A 집단에서 36.23±13.13%, B 집단에서 35.97±11.84%, C 집단에서 39.79±5.97%로 측정되었다. 세 집단 간 통계학적으로 유의한 차이가 없 었다(p>.05)(Table 4).

3) 발의 위치에 따른 아래등세모근의 근활성도 비교

아래등세모근의 근활성도는 A 집단에서 67.22±9.63%, B 집단에서 67.52±9.38%, C 집단에서 60.14±6.27%로 측정되었다. 세 집단 간 통계학적으로 유의한 차이가 없었다 (p>.05)(Table 5).

Ⅳ. 고 찰

본 연구는 정상 성인을 대상으로 월 슬라이드 운동 시 발의 위치를 벽으로부터 측정하여 100% 위치, 150% 위치, 200% 위치로 세 집단을 설정하여 실험을 진행하였다. 발 의 위치에 따른 체중부하의 변화가 어깨뼈 위쪽돌림근육 들의 근활성도에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였으 며, 체중부하가 증가할수록 근활성도가 높게 측정될 것이 라는 가설을 세웠다.

연구결과에서 앞톱니근의 근활성도는 100% 위치에서 50.08±8.61%, 150% 위치에서 68.84±5.98%, 200% 위치 에서 47.32±6.58%로 측정되었으며, 체중부하가 증가함 에 따라 근활성도가 증가하다 감소하는 양상을 보였다. 이와 달리 위등세모근의 근활성도는 100% 위치에서 36.23±13.13%, 150% 위치에서 35.97±11.84%, 200% 위 치에서 39.79±5.97%로 측정되었으며, 체중부하가 증가 함에 따라 근활성도가 감소하는 양상을 보였다. 아래등세 모근의 근활성도는 100% 위치에서 67.22±9.63%, 150% 위치에서 67.52±9.38%, 200% 위치에서 60.14±6.27%로 측정되었으며, 위등세모근과 동일하게 체중부하가 증가 함에 따라 근활성도가 감소하는 양상을 보였다.

박훈영 등(2018)은 런지 운동 시 발의 위치의 변화를 통해 체중부하를 조절하였고 발의 위치의 변화를 통한 체 중부하의 증가가 넙다리곧은근, 가쪽넓은근, 반힘줄모양 근의 근활성도 차이에 영향을 미쳤다고 서술하였다. 본 연구에서 발의 위치에 따라 체중부하 차이를 두고 월 슬라 이드 운동을 수행하였으며, 운동 시 앞톱니근의 근활성도 에 유의한 차이가 있었다. 이는 체중부하의 차이에 따른 근활성도의 차이를 비교한 앞선 연구의 결과와 유사한 결 과를 나타내었다.

앞톱니근의 경우, 150% 위치에서 근활성도가 가장 높게 나타났으며, 이후 100% 위치, 200% 위치 순으로 근활성도가 높게 나타났다. Tim 등의 연구에서 어깨관절에 가해지는 체중부하의 증가와 어깨 주변 근육의 근활성도 사이에서 높은 상관관계가 있다고 하였다. 본 연구에서 100% 위치보 다 150% 위치에서 체중부하가 높아져 앞톱니근의 근활성도 가 높아진 것은 Uhl 등(2003)의 연구와 유사한 결과를 나타 내었다. Ludewig 등(2000)의 연구에서 근육별로 부하가 증가함에 따라 근활성도가 증가하였고 일정 수준의 부하 이후 감소하기 시작하였으며 적정수준을 벗어난 높은 부하 는 근활성도를 감소시킨다고 하였다. 본 연구에서 100% 위치에서부터 150% 위치로 거리가 멀어짐에 따라 체중부하 가 높아져 근활성도가 증가하였고, 150% 위치에 비해 높은 체중부하가 가해지는 200% 위치에서 앞톱니근의 근활성도 가 낮아졌다. 이는 앞선 Ludewig 등(2000)의 연구 결과와 일치하였다.

위등세모근과 아래등세모근의 근활성도는 세 집단 모 두 유의한 차이가 나타나지 않았다. Kim 등(2017)의 연 구에서는 위쪽돌림에 대한 저항을 주었을 때, 위등세모 근의 근력이 증가한 것을 통해 저항 방향에 따라 위등세 모근의 근활성도에 차이가 있다는 것을 알 수 있었다. 또한, Wochatz 등(2017)의 연구에서 어깨관절 굽힘의 동심성 수축동안 앞톱니근의 근활성도는 증가하였고, 위등세모근과 아래등세모근은 일정한 정도의 근활성도 를 보였다. 본 연구에서 위등세모근과 아래등세모근의 근활성도가 세 집단 모두에서 유의한 차이가 나지 않는 것은 위쪽돌림이 아닌 내밈에 대한 저항이 가해져 위등 세모근 및 아래등세모근의 근활성도에는 영향을 미치지 않은 것으로 사료된다.

Hardwick 등(2006)의 연구에서 월 슬라이드 운동과 다 른 운동 시 앞톱니근의 근활성도를 비교하였으나 월 슬라 이드 운동 시 앞톱니근이 가장 높게 활성화되는 자세를 확인하지 않았다. 또한 문성종 등(2013)의 연구에서는 월 슬라이드 운동 시 열린사슬운동과 닫힌사슬운동 중 위팔 의 각도에 따른 앞톱니근의 근활성도를 측정하였으나, 저 항 강도의 차이에 따른 운동 효과의 비교는 이루어지지 않았다.

본 연구를 통해 저항의 증가가 운동량의 증가는 아니 며, 임상에서 근육의 운동 능력에 따라 운동강도를 설정 하여야 한다는 점을 다시 한번 확인할 수 있었다. 100% 위치, 150% 위치, 200% 위치에서 위쪽돌림근육들이 모두 활성화되지만, 앞톱니근의 근활성도가 낮은 100% 위치와 200% 위치에서 지속적인 월 슬라이드 운동을 수행할 경 우 부상을 초래할 것이라 예상된다. 따라서 효율적인 월 슬라이드 운동을 위해 150% 위치에서 월 슬라이드 운동을 시행하여야 한다고 사료된다.

본 연구의 제한점은 다음과 같다. 첫째, 정상 성인을 대상으로 실험을 진행하였다. 둘째, 보상작용을 하는 근 육을 간과하였다. 200% 위치에서 앞톱니근의 근활성도는 감소하였으나, 이에 대한 보상작용을 하는 근육의 근활성 도를 측정하지 않았다. 셋째, 발의 위치에 따른 어깨관절 각도의 변화를 측정하지 않아 발의 위치가 어깨관절 각도 에 미치는 영향을 명확하게 확인할 수 없었다. 그러므로 추후 연구에서는 월 슬라이드 운동을 수행할 때, 어깨관 절의 기능적인 문제가 있는 사람을 대상으로 연구가 진행 되어야 하며, 보상작용을 하는 근육의 근활성도에 대한 연구가 필요하다. 또한 발의 위치와 어깨관절 각도의 연 관성을 알아보는 추후 연구가 필요할 것이다.

Ⅴ. 결 론

월 슬라이드 운동 시 발의 위치에 따라 세 집단으로 나 누어 100% 위치, 150% 위치, 200% 위치에서 월 슬라이드 운동을 수행하였다. 벽에 기대어 바로 선 자세일 때 벽으 로부터 발 앞쪽 끝 사이의 거리를 100%로 설정하였다. 발 의 위치에 따른 앞톱니근, 위등세모근, 아래등세모근의 근활성도를 비교하여 어깨뼈 위쪽돌림근육의 강화에 효 과적인 발의 위치를 제시하고자 실시하였다. 본 연구의 결과 150% 위치에서 앞톱니근의 근활성도가 가장 높게 측 정되었으며, 위등세모근과 아래등세모근은 세 위치에서 유의한 차이가 나지 않았다. 이에 따라 임상에서 어깨뼈 위쪽돌림근육의 강화를 목적으로 월 슬라이드 운동을 수 행할 때, 운동 자세를 정하는 기준으로 사용될 수 있을 것이다.